8月4日，山西省科技廳頒發了2020年度山西省科學技術獎勵證書(shu) ，光電研究所盧華東(dong) 教授團隊獨立完成的“利用非線性光學效應提升全固態單頻連續波激光器整體(ti) 性能的關(guan) 鍵技術”成果獲得了2020年度山西省技術發明一等獎。

2020年度山西省技術發明一等獎獲獎團隊合影

全固態單頻連續波激光器，具有高光束質量、低噪聲、窄線寬以及高相幹性等優(you) 點，在原子物理、精密測量、激光雷達和激光製導等基礎研究及國防和軍(jun) 事領域中有廣泛重要應用。然而，傳(chuan) 統單頻激光器因其單頻特性非常脆弱，極易受外界環境的幹擾而出現多模或跳模現象；同時，固體(ti) 激光器中嚴(yan) 重的熱效應直接限製激光器輸出功率的提升，而且隨著泵浦功率的提高，激光器增益加大、模式競爭(zheng) 加劇，嚴(yan) 重破壞了激光器的單頻特性、功率和頻率穩定性以及強度噪聲特性。因此，急需探索新的理論設計、技術和方法大幅度提升單頻激光器的整體(ti) 性能。長期以來，國外產(chan) 品一直壟斷著我國市場，對我國進行嚴(yan) 格的技術封鎖，尤其是對我國的國防領域實行嚴(yan) 格禁運，嚴(yan) 重阻礙了我國科學技術的快速發展。

在做實驗的盧華東(dong) 教授

由盧華東(dong) 教授負責的老中青相結合的“全固態激光器”研究團隊根據國家需求和科技前沿的發展，經過長期努力攻關(guan) ，首次提出了激光器實現穩定單頻運轉的物理條件，實現了全固態單頻連續波激光器的長期穩定單頻運轉。在此基礎上，通過有效補償(chang) 熱效應，一舉(ju) 將單諧振腔單頻1064nm激光的輸出功率從(cong) 33.7W提高到101W；將全固態單頻連續波綠光激光器的輸出功率從(cong) 18W提升到30.2W，二者均是目前國際上同類激光器的最高指標。通過反饋控製非線性光學效應激光器2小時的功率波動由±0.59%降低到反饋後的±0.26%，1分鍾內(nei) 頻率漂移也從(cong) 21.82MHz減小到9.84MHz，分析頻率1MHz以上的強度噪聲均降低到量子噪聲極限。結合腔內(nei) 鎖定標準具和非線性光學效應的共同作用，激光器頻率連續調諧範圍擴展到222.4GHz，同樣是目前國際上的最高指標。在此基礎上開發了一係列具有完全自主知識產(chan) 權的高功率低噪聲全固態單頻連續波激光器，建立起激光器轉化基地並形成批量生產(chan) 能力。提升了我國在精密光學儀(yi) 器領域中的研製和開發水平，為(wei) 我國在關(guan) 鍵儀(yi) 器實現國產(chan) 化，打破國外禁運方麵提供了強有力的支撐。

高功率低噪聲全固態單頻連續波激光器

研製的高功率低噪聲全固態單頻連續波激光器首先在量子光學與(yu) 光量子器件國家重點實驗室(山西大學)得到廣泛應用，已經全部替代了國外產(chan) 品，實現了國家重點實驗室中關(guan) 鍵器件的國產(chan) 化，有力推動了我國連續變量量子技術、原子物理等研究的快速發展。研製的激光器提供給中國航天科工集團第三研究院第三十五研究所、解放軍(jun) *****部隊、中國空間技術研究院錢學森空間技術實驗室、北京空間機電研究所等單位使用。使用者均認為(wei) 項目組提供的激光器性能好、質量高，對打破國外禁運，提高關(guan) 鍵器件國產(chan) 化保障能力起到了重要的推動作用。研製的高功率低噪聲全固態單頻連續波激光器提供給香港科技大學、北京理工大學、中國科技大學等高校和科研單位使用。作為(wei) 優(you) 質光源已經廣泛應用於(yu) 冷原子俘獲、單光子源產(chan) 生、全息顯示、中紅外寬調諧光參量振蕩器、紫外光源、鈦寶石激光器的研製等許多領域，獲得廣泛好評。

研究團隊實驗室

山西大學光電研究所創建於(yu) 1984年，是我國最早從(cong) 事量子科技和激光技術研究的單位之一。在近四十年發展曆程中，研究所充分發揚“攀登奉獻”精神，形成一支由中科院院士、國家傑青、長江學者等各類國家級高端人才組成的老中青結合優(you) 秀高新技術轉化團隊。實驗室被評為(wei) 量子光學與(yu) 光量子器件國家重點實驗室、光學學科被評為(wei) 國家重點學科，科研團隊被評為(wei) 國家自然科學基金委創新研究群體(ti) ，擁有物理學拔尖學生培養(yang) 計劃2.0基地、物理學一級學科博士後流動站等平台支撐、是我國量子科技和激光技術領域人才培養(yang) 的重要基地之一。此次獲獎是研究所長期進行產(chan) 學研用相結合的最好體(ti) 現，對推動我省乃至全國相關(guan) 領域的產(chan) 學研用融合具有重要的示範作用，將會(hui) 進一步推動量子技術、激光技術等相關(guan) 行業(ye) 快速發展。

研究團隊部分師生照片